Bệnh Alzheimer: Liệu cơ chế này có thể đảo ngược sự suy giảm trí nhớ?
Một phương pháp di truyền mới giúp sửa chữa các kết nối bị đứt gãy giữa các tế bào não có thể dẫn đến các phương pháp điều trị phục hồi khả năng ghi nhớ trong bệnh Alzheimer.
Cách tiếp cận mới đảo ngược những thay đổi đối với biểu hiện gen có xu hướng xảy ra trong giai đoạn sau của bệnh.
Các nhà khoa học tại Đại học Bang New York tại Buffalo đã chứng minh phương pháp này có thể đảo ngược sự suy giảm trí nhớ của bệnh Alzheimer ở chuột như thế nào.
Nhiều nghiên cứu di truyền về nguyên nhân của bệnh Alzheimer tập trung vào những thay đổi trong DNA của gen.
Tuy nhiên, nghiên cứu mới tập trung vào di truyền học biểu sinh, liên quan đến các cơ chế có thể bật và tắt các gen mà không làm ảnh hưởng đến mã DNA của chúng.
Một bài báo về công việc hiện được đăng trên tạp chí Óc.
“Trong bài báo này,” Tiến sĩ Zhen Yan, tác giả nghiên cứu cao cấp, là giáo sư tại Khoa Sinh lý và Vật lý sinh học cho biết, “chúng tôi không chỉ xác định được các yếu tố biểu sinh góp phần gây ra mất trí nhớ, chúng tôi còn tìm ra cách để tạm thời đảo ngược chúng trong một mô hình động vật về [bệnh Alzheimer]. "
Bệnh Alzheimer và mất khớp thần kinh
Bệnh Alzheimer’s là nguyên nhân hàng đầu gây ra chứng sa sút trí tuệ. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), từ 60 đến 70 phần trăm trong số 50 triệu người trên thế giới đang sống chung với chứng sa sút trí tuệ mắc bệnh Alzheimer.
Hầu hết những người phát triển bệnh Alzheimer bắt đầu có các triệu chứng ở độ tuổi từ 60 đến 70 tuổi. Họ sẽ gặp khó khăn trong việc ghi nhớ, suy nghĩ và thực hiện các công việc đơn giản hàng ngày. Cuối cùng, họ sẽ không thể sống độc lập.
Mặc dù các chuyên gia không hiểu đầy đủ về nguyên nhân của bệnh Alzheimer, nhưng họ cho rằng nó phát triển do sự kết hợp của gen, môi trường và lối sống.
Một trong những đặc điểm phân biệt của bệnh Alzheimer là một loại tổn thương não dẫn đến mất các khớp thần kinh, là các điểm nối giữa các tế bào thần kinh hay còn gọi là tế bào não.
Tín hiệu từ tế bào này truyền sang tế bào khác nhờ các sứ giả hóa học được gọi là chất dẫn truyền thần kinh, vượt qua một khoảng trống trong khớp thần kinh.
Biểu sinh và thụ thể glutamate
Để giao tiếp giữa các khớp thần kinh hoạt động hiệu quả, các tế bào não cần có một lượng lớn các protein chuyên biệt được gọi là các thụ thể. Yan nói, một trong số đó, thụ thể glutamate, rất quan trọng đối với trí nhớ ngắn hạn và khả năng học tập.
Có vẻ như sự suy giảm đáng kể nhất về trí nhớ và kỹ năng tư duy xảy ra trong giai đoạn sau của bệnh Alzheimer và một lý do chính cho điều này dường như là mất các thụ thể glutamate.
Yan giải thích: “Chúng tôi phát hiện ra rằng trong bệnh Alzheimer, nhiều đơn vị con của thụ thể glutamate trong vỏ não trước bị điều hòa, làm gián đoạn các tín hiệu kích thích, làm suy giảm trí nhớ hoạt động”.
Bà nói thêm rằng những thay đổi biểu sinh xảy ra ở bệnh Alzheimer có xu hướng xảy ra trong giai đoạn sau của bệnh. Đây là lúc mọi người đấu tranh để giữ lại thông tin mới và trải qua “sự suy giảm nhận thức nghiêm trọng nhất”.
Các cơ chế biểu sinh khác nhau có thể bật và tắt các gen, hoặc điều chỉnh tăng hoặc giảm sự biểu hiện của chúng.
Ví dụ: một số cơ chế có thể đặt các thẻ hóa học trên DNA của gen hoặc thay đổi cấu trúc bao gói của gen đó để làm cho các phần của DNA của nó dễ dàng tiếp cận được với các quá trình tế bào.
Nơi gen mã hóa protein, điều hòa tăng hoặc điều hòa giảm sẽ dẫn đến việc các tế bào tạo ra nhiều hơn hoặc ít hơn protein.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng loại cơ chế biểu sinh gây ra sự giảm các thụ thể glutamate là một cơ chế thay đổi bao bì có tên là "biến đổi histone đàn áp".
Họ đã tìm thấy bằng chứng về sự gia tăng sự thay đổi histone trong mô hình chuột mắc bệnh Alzheimer và trong các mô sau khi chết của những người mắc bệnh.
Cơ chế biểu sinh điều hòa gen và giảm sản xuất các thụ thể glutamate. Yan nói: “Điều này dẫn đến mất chức năng khớp thần kinh và suy giảm trí nhớ.
Hướng mới cho các phương pháp điều trị bệnh não
Vì có các enzym kiểm soát sự thay đổi histone ức chế, các phát hiện cho thấy rằng các loại thuốc nhắm vào chúng có thể là ứng cử viên đầy hứa hẹn để điều trị bệnh Alzheimer.
Khi làm việc thêm với các mô hình chuột, nhóm nghiên cứu xác nhận rằng điều này có khả năng xảy ra.
Việc tiêm cho động vật các hợp chất ngăn chặn các enzym đã dẫn đến cải thiện trí nhớ làm việc, không gian và nhận biết kéo dài trong khoảng 1 tuần.
Những cải tiến này cũng đồng thời với việc “phục hồi chức năng và biểu hiện của thụ thể glutamate trong vỏ não trán,” Yan nhận xét.
Bệnh Alzheimer và các bệnh não khác hiếm khi chỉ liên kết với một gen. Chúng thường đa gen, tức là chúng liên quan đến nhiều gen, mỗi gen chỉ có một ảnh hưởng nhỏ.
Yan nói rằng bởi vì các quá trình biểu sinh thường ảnh hưởng đến một số gen, chúng có thể đưa ra các mục tiêu điều trị hiệu quả hơn cho các tình trạng đa gen.
“Phương pháp tiếp cận biểu sinh có thể điều chỉnh một mạng lưới các gen, chúng sẽ khôi phục chung các tế bào về trạng thái bình thường và khôi phục chức năng não phức tạp.”
Zhen Yan, Ph.D.
